Naturlig utvalgsmekanisme, bevis, typer og eksempler



den naturlig utvalg er en evolusjonær mekanisme foreslått av den britiske naturforskeren Charles Darwin, der det er forskjell i reproduktiv suksess blant individer i en befolkning.

Naturlig utvelgelse virker når det gjelder reproduksjon av individer som bærer visse alleler som forlater flere etterkommere enn andre individer med forskjellige alleler. Disse individene reproduserer mer og øker dermed frekvensen. Darwinian naturlig utvalgsprosess gir anledning til tilpasninger.

I lys av populasjonsgenetikk er evolusjon definert som variasjonen av allelfrekvenser i befolkningen. Det er to prosesser eller evolusjonære mekanismer som gir opphav til denne endringen: naturlig utvalg og gendrift.

Naturvalg har blitt feilfortolket siden Darwin gjorde sine revolusjonerende ideer kjent. Gitt den politiske og sosiale konteksten av tiden, ble naturalistiske teorier feilaktig ekstrapolert til menneskelige samfunn, fremvoksende setninger som nå viraliseres av media og dokumentarfilmer som "overlevelse av de sterkeste".

index

  • 1 Hva er naturlig utvalg?
  • 2 Mekanisme
    • 2.1 Variasjon
    • 2.2 Heritability
    • 2.3 Karakteren som varierer, er relatert til kondisjon
    • 2.4 Hypotetisk eksempel: ekornes hale
  • 3 Bevissthet
    • 3.1 Fossil rekord
    • 3.2 Homologi
    • 3.3 Molekylærbiologi
    • 3.4 Direkte observasjon
  • 4 Hva er ikke naturlig valg?
    • 4.1 Det er ikke overlevelse av de fitteste
    • 4.2 Det er ikke synonymt med evolusjonen
  • 5 Typer og eksempler
    • 5.1 Stabiliseringsvalg
    • 5.2 Retningsvalg
    • 5.3 Forstyrrende utvalg
  • 6 Referanser

Hva er naturlig valg?

Naturlig utvelgelse er mekanismen foreslått av den britiske naturforskeren Charles Darwin i år 1859. Emnet behandles med stor detalj i sitt mesterverk Opprinnelsen til arten.

Det er en av de viktigste ideene innen biologi, siden det forklarer hvordan alle livsformer som vi kan sette pris på i dag, oppsto. Det er sammenlignbart med ideene til store forskere i andre fag, for eksempel Isaac Newton.

Darwin forklarer gjennom mange eksempler observert under sine reiser hvordan arter ikke er uforanderlige enheter i tid og foreslår at de alle kommer fra en felles forfader.

Selv om det er dusinvis av definisjoner av naturlig utvalg, er den enkleste og mest konkrete en av Stearns & Hoekstra (2000): "naturlig utvalg er variasjonen i reproduktiv suksess forbundet med en arvelig karakteristisk".

Det er nødvendig å nevne at evolusjon og naturlig utvalg ikke forfølger et mål eller konkrete mål. Det produserer kun organismer som er tilpasset sitt miljø, uten noen spesifikasjon av den potensielle konfigurasjonen som disse organismene skal ha.

mekanisme

Noen forfattere uttrykker at det naturlige valget er en matematisk uunngåelighet, siden det skjer når tre postulater blir oppfylt, som vi vil se neste:

variasjon

Individer som tilhører befolkningen, presenterer variasjoner. Faktisk er variasjon en tilstand sine qua non slik at de evolusjonære prosessene finner sted.

Variasjonen i organismer forekommer på forskjellige nivåer, fra variasjoner i nukleotidene som utgjør DNA til morfologi og variasjoner i atferd. Når vi reduserer nivået, finner vi mer variasjon.

arvbarhet

Karakteristikken må være arvelig. Disse variasjonene i befolkningen må passere fra foreldre til barn. For å sjekke om et tegn er arvelig, brukes en parameter som kalles "heritability", definert som andelen av fenotypisk varians som skyldes genetisk variasjon..

Matematisk uttrykkes det som h2 = VG / (VG + VE). Hvor VG er den genetiske variansen og VE er variansproduktet av miljøet.

Det er en veldig enkel og intuitiv måte å kvantifisere arvelighet på: måling av foreldrenes karakter er tegnet mot. tegnet i barna. For eksempel, hvis vi ønsker å bekrefte heritabiliteten til toppstørrelsen hos fugler, måler vi størrelsen og i foreldrene og vi plotter dem mot størrelsen hos barna.

I tilfelle vi observerer at grafen har en tendens til en linje (den r2 er nær 1) vi kan konkludere med at egenskapene er arvelige.

Tegnet som varierer, er relatert til fitness

Den siste betingelsen for naturlig valg for å opptre i befolkningen er forholdet mellom karakteristikken med fitness - Denne parameteren kvantifiserer evnen til reproduksjon og overlevelse av individer, og varierer fra 0 til 1.

Med andre ord, en slik funksjon bør øke den reproduktive suksessen til operatøren.

Hypotetisk eksempel: ekornes hale

La oss ta en befolkning av hypotetiske ekorn og tenk om det naturlige valget kunne virke eller ikke i det.

Det første vi må gjøre er å bekrefte om det er variasjon i befolkningen. Vi kan gjøre dette ved å måle tegnene av interesse. Anta at vi finner variasjon i halen: det er varianter med lang hale og kort hale.

Deretter må vi bekrefte om den karakteristiske "hale størrelse" er arvelig. For å gjøre dette måler vi lengden på foreldrenes hale og plotter den mot barnas hale. Hvis vi finner et lineært forhold mellom de to variablene, betyr det at arvelighet effektivt er høy.

Til slutt må vi bekrefte at halenes størrelse øker transportens reproduktive suksess.

Den kortere halen kan tillate enkeltpersoner å bevege seg lettere (dette er ikke nødvendigvis sant, det er for rent didaktiske formål), og tillater dem å unnslippe rovdyr mer vellykket enn lange halebærere.

Således, gjennom generasjonene, vil den karakteristiske "short colar" bli hyppigere i befolkningen. Dette er evolusjon ved naturlig utvalg. Og resultatet av denne enkle - men svært kraftige prosessen - er tilpasningene.

bevis

Naturlig utvelgelse og evolusjon generelt støttes av ekstraordinært robuste bevis fra ulike fagområder, inkludert paleontologi, molekylærbiologi og geografi.

Fossil rekord

Den fossile platen er det klareste beviset på at arten ikke er uforanderlige enheter, slik det ble antatt før Darwin-tiden.

homologi

Etterkommerne med modifikasjoner foreslått i opprinnelsen til arten, finner støtte i de homologe strukturer - strukturer med en felles opprinnelse, men som kan fremvise visse variasjoner.

For eksempel er menneskets arm, vingen av flaggermusen og hvalvinene strukturer som er homologe med hverandre, siden den felles forfederen til alle disse linjene hadde samme mønster av bein i sine overordnede. I hver gruppe har strukturen blitt modifisert avhengig av livsstilen til organismen.

Molekylærbiologi

På samme måte tillater fremskrittene i molekylærbiologi å kjenne sekvensene i de forskjellige organismene, og det er ingen tvil om at det er en felles opprinnelse.

Direkte observasjon

Til slutt kan vi observere mekanismen for naturlig utvalg i handling. Enkelte grupper med svært korte generasjonstider, som bakterier og virus, tillater at gruppens utvikling blir observert på kort tid. Det typiske eksempelet er utviklingen av antibiotika.

Hva er ikke naturlig utvalg?

Selv om evolusjon er vitenskap som gir mening til biologi - siterer den berømte Dobzhansky biolog "Ingenting gir mening i biologi om ikke i lys av evolusjon" - det er mange misforståelser i evolusjonsbiologi og relaterte mekanismer denne.

Naturlig utvalg synes å være et populært konsept, ikke bare for akademikere, men også for befolkningen generelt. Men gjennom årene har ideen blitt forvrengt og feilrepresentert både i akademisk og media.

Det er ikke overlevelse av de fitteste

Når man nevner "naturlig utvalg", er det nesten umulig å ikke fremkalle setninger som "overlevelse av de sterkeste eller sterkeste". Selv om disse setningene er svært populære og har vært mye brukt i dokumentarfilmer og relaterte, ikke uttrykk med presisjon betydningen av naturlig utvalg.

Naturlig utvalg er direkte relatert til reproduksjon av individer og indirekte til overlevelse. Logisk, jo mer en person lever, desto større sjanser har han til å reprodusere seg selv. Imidlertid er den direkte tilkoblingen til mekanismen med reproduksjonen.

På samme måte blir den "sterkeste" eller "mest atletiske" organismen ikke alltid gjengitt i større mengder. Av disse grunnene er det nødvendig å forlate den velkjente frasen.

Det er ikke synonymt med evolusjonen

Evolusjon er en to-trinns prosess: en som forårsaker variasjon (mutasjon og rekombinasjon), som er tilfeldig, og et andre trinn som bestemmer endringen i allelfrekvenser i befolkningen.

Denne siste fasen kan oppstå ved naturlig seleksjon eller ved gen eller genetisk drift. Derfor er naturlig utvalg bare den andre delen av dette større fenomenet kalles evolusjon.

Typer og eksempler

Det er flere klassifiseringer av utvalget. Den første klassifiserer utvalgshendelsene i henhold til deres effekt på gjennomsnittet og variansen i frekvensfordelingen av karakteren som studeres. Disse er: stabiliserende, retningsbestemt og forstyrrende utvalg

Vi har også en annen klassifisering som avhenger av variasjonen av fitness i henhold til frekvensen av de forskjellige genotyper av befolkningen. Dette er valget avhengig av positiv og negativ frekvens.

Til slutt er det et hardt og mykt utvalg. Denne klassifiseringen avhenger av eksistensen av konkurranse mellom befolkningens individer og størrelsen på det selektive trykket. Neste vil vi beskrive de tre viktigste typene av valg:

Stabiliseringsvalg

Det er et stabiliserende utvalg når individer som har "gjennomsnittlig" eller hyppigere karakter (de som er på høyeste punkt i frekvensfordelingen) har høyest fitness.

I motsetning til dette er individene som er i bjellens haler, svært langt fra gjennomsnittet, eliminert med generasjonsstrinnet.

I denne utvalgsmodellen forblir gjennomsnittet konstant gjennom generasjonene, mens variansen minker.

Et klassisk eksempel på stabiliserende utvalg er barnets vekt ved fødselen. Selv om medisinske fremskritt har avslappet dette selektive trykket med prosedyrer som keisersnitt, er størrelsen vanligvis en avgjørende faktor.

Små babyer mister varme raskt, mens babyer som har en betydelig høyere enn gjennomsnittlig vekt, har problemer med fødsel.

Hvis en forsker søker å studere typen valg som forekommer i en gitt befolkning og bare kvantifiserer gjennomsnittet av karakteristikken, kan det komme feilaktige konklusjoner, og tro at evolusjon ikke forekommer i befolkningen. Derfor er det viktig å måle variansen av karakteren.

Retningsvalg

Modellen av retningsvalg tyder på at over hele generasjonene overlever personer som er i noen av svingene i frekvensfordelingen, enten i venstre eller høyre sektor.

I modellene for retningsvalg, beveger gjennomsnittet seg med generasjonenes gang, mens variansen forblir konstant.

Fenomenet kunstig utvelgelse utført av mennesker på husdyr og planter er et typisk retningsbestemt utvalg. Generelt er det søkt at dyr (f.eks. Husdyr) er større, produserer mer melk, være sterkere, etc. På samme måte skjer det i planter.

Ved generasjon av generasjoner varierer gjennomsnittet av befolkningens utvalgte karakter i henhold til trykket. Hvis du ser etter større kyr, vil gjennomsnittet øke.

I et naturlig biologisk system kan vi ta et eksempel på pelsen av et bestemt lite pattedyr. Hvis temperaturen avtar konstant i sin habitat, vil de variantene som har en tilfeldig mutasjon velge et tykkere lag.

Forstyrrende utvalg

Forstyrrende utvalg virker favoriserer personer som er lengre unna gjennomsnittet. Etter hvert som generasjonene går over, øker haler sin frekvens, mens de som tidligere var nær gjennomsnittet begynner å synke.

I denne modellen kan gjennomsnittet holdes konstant, mens variansen øker - kurven blir bredere og bredere til den ender opp i to..

Det foreslås at denne typen utvelgelse kan føre til spesifikasjonshendelser, forutsatt at tilstrekkelig isolasjon oppstår mellom de to morfologiene som ligger i endene av halen.

For eksempel kan visse fuglearter ha merket variasjoner i toppet. Anta at det er optimale frø for svært små topper og optimale frø for svært store topper, men mellomliggende topper får ikke riktig mat.

Dermed vil de to ekstremer øke i frekvens, og hvis de tilstrekkelige forhold som propitierer spesialliseringshendelsene forekommer, kan det være at personer med forskjellige variasjoner av toppetiden over tid blir to nye arter..

referanser

  1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, B. E. (2004). Biologi: vitenskap og natur. Pearson Education.
  2. Darwin, C. (1859). På opprinnelsen til arter ved naturlig utvalg. Murray.
  3. Freeman, S., & Herron, J. C. (2002). Evolusjonær analyse. Prentice Hall.
  4. Futuyma, D.J. (2005). Evolution . Sinauer.
  5. Hickman, C. P., Roberts, L.S., Larson, A., Ober, W.C., & Garrison, C. (2001). Integrerte prinsipper for zoologi (Vol. 15). New York: McGraw-Hill.
  6. Rice, S. (2007).Evolutionens Encyclopedia. Fakta om filen.
  7. Russell, P., Hertz, P., & McMillan, B. (2013). Biologi: Den dynamiske vitenskapen. Nelson Education.
  8. Soler, M. (2002). Evolusjon: grunnlaget for biologi. Sør-prosjektet.